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公路工程水泥稳定碎石基层施工技术研究

作者

肖长江

新民市公路养护工程总公司 110300

摘要:本研究聚焦公路工程水泥稳定碎石基层施工,着重于施工质量控制、常见问题剖析及优化策略探究。在质量控制方面,详细介绍压实度、平整度、弯沉值、强度等质量检测指标与对应检测方法,深入分析裂缝、松散、强度不足等常见质量问题成因,并提出预防与处理措施。针对施工技术应用中材料质量不稳定、施工工艺不当、环境因素干扰等问题,分别从建立原材料质量追溯体系、采用先进施工设备工艺、依据环境调整施工时间与措施等方面提出优化策略,为提升水泥稳定碎石基层施工技术水平提供理论与实践支撑。

关键词:公路工程;水泥稳定碎石基层;施工质量控制;常见问题;优化策略

引言

在公路工程建设体系中,水泥稳定碎石基层作为路面结构的重要支撑部分,其施工质量直接关乎公路的整体性能与使用寿命。然而,在实际施工过程中,面临着诸多挑战,从材料质量把控、施工工艺精准执行,到环境因素的干扰,都可能影响基层质量。深入探究施工质量控制手段,剖析常见问题并提出针对性优化策略,对提升公路工程质量、推动行业技术进步具有深远意义,也是当下公路建设领域亟待攻克的关键课题。

一、水泥稳定碎石基层施工质量控制

1.1质量检测指标与方法

水泥稳定碎石基层的质量检测指标很多。压实度是检测基层密实性的主要指标,压实度一般通过灌砂法、环刀法或者核子密度仪法进行,灌砂法利用基层材料的密度和标准密度来进行压实度的测定,比较繁琐,但测试结果较准确,环刀法是一种测定细粒土基层压实度的简便方法。平整度关乎行车舒适性与安全性,使用3m直尺或连续式平整度仪检测。3m直尺测量时,将直尺放置在基层表面,测量直尺与基层之间的最大间隙,以此判断平整度,规范要求间隙不得超过规定值;连续式平整度仪可连续测量并记录路面平整度,数据更为全面。弯沉值表示基层的承载力,可采用贝克曼梁法或自动弯沉仪法检测,采用贝克曼梁法对基层进行弯沉检测时,通过加载车在基层上加载,检测其回弹弯沉值,操作传统但适用性广泛,自动弯沉仪法更便捷,检测时可自动检测其弯沉值,且弯沉值应达到设计标准。

1.2质量问题预防与处理

裂缝的产生原因一般有两种情况,一是当水泥剂量过大、含水量不当时,此时需要采取合理方式优化配合比,控制水泥剂量在合理范围,并根据天气、原材料含水程度调整摊铺含水量,避免干缩裂缝;基层松散是因集料级配不合理、水泥-集料粘结能力差的直接结果,预防阶段严格控制集料级配,并满足设计要求,此外,可掺适量的抗剥落剂增强水泥与集料的粘结力,若产生松散可将松散部位铲除后重新拌和、摊铺、压实。

二、水泥稳定碎石基层施工技术应用中常见问题剖析

2.1材料质量问题

对于基层的水泥来说,如果品质不稳,直接导致基层不稳。比如,如果选择的水泥标号错误,对一些强度要求高的工程使用低标号水泥,则会使基层达不到强度的施工要求,无法承受车辆长时间荷载作用下产生的早期损伤。碎石粒径大小及级配不合理也会产生较多的问题。碎石粒径较大时,摊铺碾压过程中容易离析,造成基层的结构不连续,局部强度偏低,级配不均匀,孔隙率过大或过小,都会影响基层的压实度与耐久性,碎石含泥量超量会降低水泥与碎石之间的胶凝结合力,导致基层松散、整体强度较低。

2.2施工工艺问题

拌和过程,拌和机设备故障及人为因素导致拌和不均匀,水泥分布不均导致基层强度偏差较大的部分,在行车荷载下容易率先破坏;拌和时拌和时间太短,水泥与碎石混合不均,水泥水化反应不充分,影响基层强度的形成,拌和时间太长,导致混合料水分蒸发过多,影响含水量,进而影响压实成型。摊铺方面,在摊铺时摊铺机操作不规范,碾压方面,压路机在碾压时碾压遍数少,碾压的基层不能满足压实度的要求,基层的孔隙率大,受水的侵蚀严重,造成强度下降。

2.3外界环境因素

低温影响水泥稳定碎石基层施工时水泥的水化反应进程,使基层的强度增长缓慢甚至会产生冻害现象,造成基层开裂。高温条件下水分蒸发速度过快,水泥稳定碎石混合料极易失水干燥,进而影响水泥的水化及压实施工。高温易使得基层表面产生干缩裂缝。雨水也是重要影响因素。施工过程中遭遇降雨,雨水会冲刷掉基层表面水泥浆,降低基层强度与粘结力。若基层被雨水浸泡,含水量过大,后续压实困难,压实度难以达标,且长期处于饱水状态,会加速基层损坏。

三、水泥稳定碎石基层施工技术忧化策略

3.1材料质量控制策略

在水泥选择上,严格在工程设计要求和施工现场环境基础上选择合适的标号水泥,对重载交通道路或者强度要求较高的路段优先选择高标号水泥,确保基层有较强的强度。在水泥购买方面选择质量有保障和有信誉的好厂家,并重点抓好进场材料的试验检验工作,在进行一般项目如强度、凝结时间等检测的同时,加强对水泥安定性项目的检测,避免因水泥质量带来的基层质量隐患。碎石严格控制粒径、级配。在原材料进场前,对碎石生产厂家的生产加工工艺以及产品材质进行考察,并要求厂家出具详细的粒径分布及级配报告。进场材料的碎石采用筛分试验进行抽检,保证其级配满足设计配合比要求。着重控制碎石含泥量,对含泥量超标的碎石坚决予以清洗或更换,防止其削弱水泥与碎石间的粘结力。此外,关注碎石的颗粒形状,优先选用近似立方体、表面粗糙的碎石,以增强集料间的嵌挤作用,提升水泥稳定碎石基层的整体稳定性与承载能力。

3.2施工工艺改进

拌和环节,定期对拌和设备进行维护保养,确保设备正常运行。通过试验确定最佳拌和时间,一般干拌时间不少于10秒,湿拌时间控制在30-60秒,保证水泥与碎石充分混合均匀。摊铺阶段,规范摊铺机的摊铺程序。摊铺前,调试摊铺机的行走速度、自动找平系统等保证摊铺机的平稳运行。摊铺过程中,摊铺机匀速摊铺、连续摊铺,摊铺速度控制在2-6m/min范围内,不允许中途停顿和变速等。压实阶段,结合基层的厚度、混合料的类型等因素,选取合适的压路机型号及碾压参数,遵循先轻后重、先慢后快、先边缘后中间的碾压原则,用轻型压路机静压1-2遍初压、重型压路机或振压压路机复压3-5遍,用轻型压路机静压1-2遍终压。保证基层的压实度达到设计规范要求。

3.3应对环境因素策略

面对温度影响,在低温环境下施工时,对原材料进行预热,如对水进行加热、对集料进行覆盖保温等,提高混合料的初始温度。高温环境中,在早晚温度较低时段进行施工,避开中午高温时段。对原材料进行降温处理,如对集料洒水降温,同时增加混合料的含水量,补偿水分蒸发损失,保证水泥水化及压实效果。面对雨水影响,密切注意天气状况,做好防范下雨措施,在下雨之前,将已经拌和成型的混合材料遮盖保护,对施工现场的排水系统做检查疏通保证排水。雨后及时对基层进行全面检查,一旦发现表面水泥浆流失或含水量异常,迅速采取补救措施,如重新喷洒水泥浆或进行局部翻晒、调整含水量后再压实。

结语

本研究围绕水泥稳定碎石基层施工展开,梳理质量控制要点,剖析常见问题,提出涵盖材料、工艺及环境应对的优化策略。通过把控材料质量、改进施工工艺,能有效提升基层施工质量。期望未来在新材料应用、智能施工技术探索上取得突破,进一步完善施工技术体系,助力公路工程建设迈向新高度。

参考文献

[1]黄明华.公路路面工程水泥稳定碎石基层施工技术分析[J].交通科技与管理,2025,6(04):61-63.

[2]段伟.道路工程水泥稳定碎石基层施工技术研究[J].汽车周刊,2024,(12):32-34.